Bảo vệ xả quá mức (Over-discharge protection) là gì?

Xả quá mức (Over-discharge) là gì?

Xả quá mức (Over-discharge) là tình trạng điện áp xả của pin thấp hơn dải điện áp làm việc bình thường.[3] Xả quá mức là một dạng lạm dụng pin thường gặp, có thể dẫn tới sự cố an toàn như ngắn mạch bên trong cell.[12] Các thử nghiệm trên cell thương mại xếp xả quá mức vào nhóm lạm dụng về điện (electrical abuse).[13] Hệ điều khiển pin tối ưu tránh được xả quá mức sâu, nhưng xả quá mức nhẹ vẫn thường xảy ra.[3]

Điện áp ngắt (Cut-off voltage) là gì?

Điện áp ngắt (Cut-off voltage) là điện áp thấp nhất cho phép của pin, mức điện áp thường dùng để xác định trạng thái cạn của pin.[14] Dung lượng Ah của pin được tính khi xả từ 100% trạng thái sạc tới điện áp ngắt, ở một dòng xả quy định.[14] Pin không được xả xuống dưới một mức nhất định, nếu không pin có thể hư hỏng vĩnh viễn.[15] Điện áp ngắt cùng điện áp sạc đầy tạo nên dải làm việc của pin, được trình bày ở bài Dải điện áp pin.

Bảo vệ thấp áp trong yêu cầu của BMS

Yêu cầu bảo vệ của BMS gồm dòng quá lớn khi sạc hoặc xả, ngắn mạch, quá áp và thấp áp, quá nhiệt, mất cách điện và lạm dụng.[16] BMS tính công suất cho phép của cell để giữ điện áp đầu cực trong khoảng giữa điện áp nhỏ nhất (vmin) và lớn nhất (vmax).[16] Tài liệu pin Victron Lithium Smart đặt tên cho tình trạng này là cảnh báo thấp áp (Under voltage alarm), mã A-SL11.[5] Cảnh báo A-SL11 bật khi điện áp cell xuống dưới mức Allowed-To-Discharge, và khi đó việc xả bị chặn.[5]

Bảo vệ xả quá mức trong định nghĩa BMS của IEC 62619

Ghi chú 1 ở mục 3.12 của IEC 62619:2022 ghi việc ngắt khi xả quá mức không bắt buộc nếu nhà sản xuất cell và khách hàng thỏa thuận.[2] Các ghi chú tiếp theo cho phép đặt chức năng BMS ở bộ pin, ở thiết bị dùng pin, hoặc chia giữa hai nơi.[2] IEC 62619 bản đầu tiên phát hành năm 2017, bản 2.0 năm 2022 thay thế bản này.[17] Bản trình bày tháng 3/2019 của CSA Group trích lại định nghĩa BMS cũ của IEC 62619.[18] Định nghĩa trích lại này dùng chữ ngắt (cut off) khi sạc quá mức, quá dòng, xả quá mức và quá nhiệt.[18] Cùng bản trình bày trích lại định nghĩa BMS trong IEC 62620, chỉ nêu chức năng ngắt khi sạc quá mức, quá dòng và quá nhiệt.[18] Tổng quan về BMS được trình bày ở bài Hệ thống quản lý pin BMS. Hai chức năng bảo vệ khác của hệ lưu trữ nằm ở bài Bảo vệ quá nhiệt và bài Bảo vệ ngược cực pin.

Bảo vệ xả quá mức khác độ sâu xả (DoD) thế nào?

Độ sâu xả (DoD, depth of discharge) là phần trăm dung lượng pin đã xả so với dung lượng tối đa.[14] Trạng thái sạc (SOC, state of charge) là dung lượng hiện có của pin, tính theo phần trăm dung lượng tối đa.[14] Bảo vệ xả quá mức dựa trên điện áp cell: mạch bảo vệ ngắt đường dòng khi cell chạm ngưỡng thấp.[1] Cell LFP LF173F163B có cửa sổ SOC khuyến nghị từ 5% đến 95%, đi cùng điện áp ngắt khi xả 2,5 V.[19] Ảnh hưởng của DoD tới tuổi thọ pin được trình bày ở bài Độ sâu xả, cách tính SOC ở bài SOC.

Mục 2 trình bày những gì xảy ra bên trong cell khi điện áp xuống dưới ngưỡng thấp này.

Điện thế điện cực âm tăng bất thường

Điện thế của điện cực âm (anode) tăng bất thường trong quá trình xả quá mức.[12] Khi điện thế điện cực âm lên khoảng 3,4 V đến 3,5 V, lá góp đồng bắt đầu bị ăn mòn theo cơ chế anot.[12] Xả quá mức tới điện áp cực thấp có thể đẩy điện thế điện cực carbon lên trên 3,5 V.[20] Điện cực âm graphite dùng lá góp dòng (current collector) bằng đồng.[8]

Lá góp đồng hòa tan và vi ngắn mạch (microshort)

Lá góp đồng của điện cực âm graphite có thể hòa tan khi xả quá mức và tạo vi ngắn mạch khi sạc lại.[8] Ngăn hiện tượng này là một chức năng của hệ thống quản lý pin.[8] Ngắn mạch bên trong cell hình thành khi đồng kết tủa xuyên qua màng ngăn và nối hai điện cực.[12] Cầu đồng (copper shunt) trong cell làm tăng tự xả hoặc gây ngắn mạch một phần.[21] Nếu được sạc lại, các cell này có thể mất ổn định, nóng quá mức hoặc có biểu hiện bất thường khác.[21]

Lớp SEI bị phá vỡ và sinh khí

Xả quá mức làm vỡ lớp tiếp giáp rắn điện ly (SEI, solid electrolyte interphase) trên điện cực âm.[3] Quá trình phân hủy lớp SEI sinh khí, trong đó có khí CO2.[12] Trên cell LFP/graphite xả quá mức xuống dưới 1 V, khí sinh ra chủ yếu là hydro (H2), metan (CH4) và etan (C2H6).[20] Lớp SEI vỡ ra rồi hình thành lại nhiều lần làm trở kháng của cell tiếp tục tăng.[20]

Đảo cực (Polarity reversal) là gì?

Đảo cực (Polarity reversal) là trạng thái điện áp của cell xuống dưới 0 V khi cell tiếp tục bị xả quá mức.[13] Đảo cực khi xả quá mức dẫn tới oxy hóa lá góp đồng của điện cực âm và mạ kim loại phía điện cực dương.[10] Chỉ xả quá mức nhẹ cũng có thể tạo nhánh tinh thể (dendrite) và cuối cùng gây ngắn mạch.[10] Trên cell NCM 25 Ah, điện áp giảm nhanh từ 3,4 V xuống khoảng −2,19 V khi SOC đi từ 0% tới −11%.[12] Trên cell graphite NCR18650B, đảo cực xuất hiện ở khoảng 106% độ sâu xả.[13]

Mất dung lượng theo mức xả quá mức của cell LFP

Cell túi LFP/graphite 650 mAh có dải làm việc bình thường từ 2,00 V (0% SOC) đến 3,65 V (100% SOC).[20] Cell được xả quá mức tới 1,5 V, 1,0 V, 0,5 V và 0,0 V, mỗi mức 110 chu kỳ ở 0,1C, giữ 1 giờ ở điện áp cuối.[20] Sau đó cell chạy thêm 110 chu kỳ thường từ 2,0 V đến 3,65 V ở 1C.[20]

Nửa cell LiFePO4 gần như không mất dung lượng, phần mất nằm ở điện cực graphite.[20] Phân tích nhiễu xạ tia X không thấy thay đổi cấu trúc của LiFePO4 hay graphite.[20] Trên cell NCM, nếu dừng xả quá mức trước −12% SOC, cell không bị ngắn mạch bên trong và không suy giảm dung lượng.[12]

Mục 3 xét các nguyên nhân đưa cell của pin lưu trữ vào tình trạng xả quá mức.

Cell yếu trong chuỗi nối tiếp cạn trước

Ghép thêm cell nối tiếp làm tăng điện áp, còn dung lượng giữ nguyên.[22] Khi xả, cell yếu cạn trước và tiếp tục bị các cell khỏe hơn ép dòng.[22] Sự lệch nhau giữa các cell có thể dẫn tới xả quá mức một số cell.[13] Ngắn mạch bên trong do xả quá mức dễ xảy ra khi pin lithium ghép nối tiếp có độ lệch lớn.[12] Trong một bộ pin, cell có dung lượng thấp nhất có thể đã bị xả quá mức.[20] Cách BMS giữ các cell đều nhau được trình bày ở bài Cân bằng cell pin.

Tự xả khi pin nằm lâu không dùng

Cell LFP EVE LF280K nằm lâu không dùng có thể bị xả quá mức do tự xả.[23] Cell nằm nghỉ có thể rơi vào xả quá mức do dòng ký sinh hoặc tổn hao bên trong.[13] Pin Li-ion cất ở trạng thái đã xả có thể vào chế độ ngủ, vì tự xả dần làm cạn phần điện còn lại.[11]

Tải chờ và thiết bị đo hút điện sau khi BMS ngắt

Tải nhỏ như hệ báo động, rơ le, tải chờ hoặc dòng ngược của bộ sạc làm pin cạn dần khi hệ không dùng.[7] Bộ theo dõi pin lấy điện trực tiếp từ pin có thể làm pin cạn hoàn toàn và hỏng.[24] Sau khi BMS ngắt do điện áp cell thấp, pin Victron Lithium Smart còn dự trữ khoảng 1 Ah cho mỗi 100 Ah dung lượng.[7] Dòng rò chỉ 10 mA có thể làm hỏng pin 200 Ah nếu hệ để ở trạng thái cạn quá 8 ngày.[7]

Lỗi BMS hoặc mạch bảo vệ hỏng

Xả quá mức có thể xảy ra do BMS hỏng hoặc do sự cố bên ngoài.[13] Công tắc bán dẫn bị chập có thể dính cố định ở trạng thái đóng, người dùng không hề biết.[1] Pin có mạch bảo vệ hỏng vẫn hoạt động bình thường nhưng không còn được bảo vệ.[1]

Mục 4 trình bày cách mạch bảo vệ phát hiện và ngắt khi cell chạm ngưỡng thấp.

Đo điện áp từng cell để phát hiện thấp áp

Phần lớn ứng dụng ô tô có thêm mạch bảo vệ thứ cấp, thường là bộ so sánh cửa sổ (window comparator) lập trình được.[25] Bộ so sánh cửa sổ báo cho BMS chủ khi một cell làm việc ngoài dải điện áp cho phép.[25] Các khoảng quá áp và thấp áp thường được đặt sẵn bằng dãy điện trở.[25] BMS cấp chuỗi pin còn chịu trách nhiệm giám sát để pin làm việc trong vùng an toàn và điều khiển công tắc tơ của chuỗi.[8] IC bảo vệ BQ76952 cho đặt ngưỡng phát hiện thấp áp từ 1,012 V đến 4,048 V và thời gian trễ từ 10 ms đến 6.753 ms.[26]

Ngưỡng cảnh báo trước và ngưỡng ngắt tải

BMS của pin Victron Lithium Smart dùng hai mức: cảnh báo trước (pre-alarm) và ngắt tải (load disconnect).[24] Khi sắp ngắt do thấp áp, ngõ ra cảnh báo trước của BMS bật lên.[24] Nếu điện áp tiếp tục giảm, BMS ngắt tải và tắt ngõ ra cảnh báo trước.[24] Giữa lúc cảnh báo và lúc ngắt tải luôn có ít nhất 30 giây.[24]

Công tắc ngắt dòng xả: công tắc bán dẫn và công tắc tơ

Mạch bảo vệ của pin Li-ion thường gồm hai công tắc nối tiếp, một công tắc cho ngưỡng ngắt trên và một cho ngưỡng ngắt dưới.[1] Công tắc tơ (Contactor) là công tắc điện cơ dùng để nối và ngắt pin khỏi thiết bị tải.[8] Công tắc tơ chỉ nối pin với tải khi cần và ngắt khi có lỗi nghiêm trọng.[8] Phần lớn bộ pin phải có khả năng ngắt cách ly về điện ít nhất một trong hai cực.[25] Rủi ro khi pin bị ngắt đột ngột được trình bày ở bài Dải điện áp pin.

Mở lại đường xả sau khi ngắt

Cảnh báo A-SL11 của pin Victron Lithium Smart chỉ xóa khi mọi cell đạt 3,2 V.[5] Ngõ ra cảnh báo trước tắt lại khi điện áp cell thấp nhất lên trên 3,2 V.[24] Pin Li-ion đã vào chế độ ngủ có thể bị phần lớn bộ sạc bỏ qua, và khi đó pin không sạc được nữa.[1]

Mục 5 trình bày phần biến tần hybrid tham gia vào việc dừng xả pin.

Giới hạn dòng xả (Discharge current limit) là gì?

Giới hạn dòng xả (Discharge current limit) là dòng xả lớn nhất do pin yêu cầu, viết tắt DCL.[9] Khi chạy nghịch lưu độc lập với lưới, biến tần Victron Multi và Quattro tắt khi dòng xả tối đa bằng 0.[9] Cách BMS báo giới hạn dòng cho biến tần được trình bày ở bài Dòng sạc xả tối đa.

Ngưỡng SOC tối thiểu trên biến tần

Khi lưới còn, hệ ESS của Victron lấy điện lưới cấp cho tải khi SOC giảm tới mức Minimum SOC.[27] Khi mất lưới, pin tiếp tục xả xuống dưới mức Minimum SOC để giữ điện cho tải.[27] Mức SOC tối thiểu đang áp dụng (Active SOC limit) của hệ ESS không bao giờ vượt 80%.[27]

Tạm dừng xả và sạc lại khi SOC thấp

Khi pin chạm mức Active SOC limit, hệ ESS dừng xả tới khi SOC tăng 5% trên mức đó.[27] Nếu pin nằm dưới mức Active SOC limit quá 24 giờ, hệ ESS sạc chậm pin trở lại mức này.[27] Khi SOC rơi hơn 5% dưới mức tối thiểu đã cài, hệ ESS chuyển sang sạc lại pin.[27]

Ngắt theo điện áp và độ lệch khởi động lại

Hệ ESS của Victron còn dùng mức ngắt động theo điện áp (dynamic cut-off).[27] Khi pin chạm mức ngắt động trong lúc xả, bộ nghịch lưu kiêm sạc chuyển sang chế độ duy trì (sustain).[27] Độ lệch khởi động lại (restart offset) được cộng vào mức ngắt động, giá trị mặc định 1,2 V cho hệ 48 V.[27] Cảnh báo pin yếu trên bộ nghịch lưu kiêm sạc không có độ trễ (hysteresis): cảnh báo tắt ngay khi điện áp tăng lại.[27]

Chức năng BMS đặt ở thiết bị dùng pin

VE.Bus BMS V2 ngắt tải và tắt chế độ nghịch lưu của bộ nghịch lưu kiêm sạc qua đường VE.Bus.[24] Lynx Smart BMS gửi tín hiệu ngắt tải, rồi mở công tắc tơ nếu pin tiếp tục xả.[24]

Mục 6 trình bày cách các tiêu chuẩn an toàn thử chức năng chịu xả quá mức.

Mục đích của phép thử xả quá mức

Phép thử xả quá mức đánh giá mức an toàn của pin trong tình huống xả quá mức.[10] Cấp thử thay đổi theo tiêu chuẩn, từ cell tới cả hệ pin.[10] Trạng thái sạc của mẫu trước khi thử đi từ đầy hoàn toàn tới cạn hoàn toàn, tùy tiêu chuẩn.[10] Mẫu bắt đầu ở trạng thái đầy nhiều khả năng sinh nhiệt nhiều hơn.[10]

Phép thử xả cưỡng bức (Forced discharge test) là gì?

Phép thử xả cưỡng bức (Forced discharge test) là phép thử ép cell hoặc khối cell xả tiếp ở dòng 1,0C, theo điều 7.2.6 của IEC 62619:2022.[17][10] IEC 62619:2022 kết thúc phép thử theo tiêu chí điện áp tối thiểu hoặc thời gian xả tối đa.[10] Cách kết thúc này kiểm khả năng tự chịu xả quá mức của mẫu thử.[10] IEC 62619:2022 yêu cầu kiểm tra bằng mắt sau phép thử.[10]

Kiểm soát điện áp khi xả quá mức (Overdischarge control of voltage) là gì?

Kiểm soát điện áp khi xả quá mức (Overdischarge control of voltage) là phép thử ở điều 7.8 của IEC 63056:2020, áp cho hệ pin.[28] IEC 63056 quy định yêu cầu và phép thử an toàn cho cell và pin lithium dùng trong hệ lưu trữ điện năng.[28] Phạm vi của IEC 63056 gồm hệ có điện áp DC định mức tối đa 1.500 V.[28] Phép thử của IEC 63056:2020 kết thúc khi thiết bị bảo vệ hoặc BMS tác động.[10] IEC 63056:2020 yêu cầu thời gian quan sát sau phép thử.[10]

Phép thử xả quá mức trong UL 1973

UL 1973:2022 xả mẫu ở tốc độ xả tối đa do nhà sản xuất công bố.[10] Phép thử của UL 1973:2022 kết thúc khi thiết bị bảo vệ hoặc BMS tác động.[10] UL 1973:2022 có nhiều tiêu chí đạt hơn, và các tiêu chí này được kiểm bằng cách đo khí.[10] UL 1973:2022 còn yêu cầu thời gian quan sát và kiểm tra chức năng sau phép thử.[10] UL 1973 và UL 1642 không quy định nhiệt độ thử, còn IEC 62619, IEC 63056 và GB 40165 có quy định.[10]

So sánh ba phép thử xả quá mức

Ba phép thử khác nhau ở cách kết thúc: hai phép thử chờ BMS tác động, một phép thử kiểm khả năng tự chịu của cell.[10]

Vùng làm việc an toàn của cell trong IEC 62619

Phụ lục A của IEC 62619:2022 có mục A.7 về điều kiện xả để dùng cell an toàn.[17] Mục 8.2 về BMS của IEC 62619:2022 có các điều kiểm soát quá sạc theo điện áp, quá sạc theo dòng và quá nhiệt.[17] Nội dung chung của tiêu chuẩn được trình bày ở bài IEC 62619.

Từ các tiêu chuẩn chung, mục 7 chuyển sang ngưỡng cụ thể in trên tài liệu cell LFP.

Điện áp ngắt khi xả của một số cell LFP

Bảng chép giá trị in trên tài liệu của từng cell.

Ngưỡng thấp hơn khi nhiệt độ dưới 0 °C

Điện áp ngắt phụ thuộc loại pin, nhiệt độ và tốc độ xả.[15] Điện áp pin khi có dòng chạy có thể khác nhiều so với điện áp hở mạch.[15] Cell HiTHIUM 314 Ah cho xả tới 2,00 V khi nhiệt độ từ 0 °C trở xuống, thay vì 2,50 V khi trên 0 °C.[29] Cell HiTHIUM 314 Ah cho xả trong khoảng -30 °C đến 60 °C.[29] Cell EVE LF280K cho xả trong khoảng -20 °C đến 55 °C.[23]

Điện áp ngắt và ngưỡng gây hỏng

Điện áp ngắt 2,50 V của cell LFP cao hơn mức 2 V, mức dưới đó cell bị hư hỏng.[4] Pin Li-ion không được xuống dưới 2 V mỗi cell, dù trong bất kỳ khoảng thời gian nào.[21] Cell LFP/graphite 650 mAh xả tới 2,0 V trong 110 chu kỳ chỉ mất 1,08% dung lượng.[20]

Ngưỡng ngắt của các loại cell lithium khác

Cell LCO và cell NMC cùng có điện áp ngắt khi xả 2,50 V.[4] Pin Li-ion thường xả tới 3,0 V mỗi cell, và mức ngắt thấp áp thấp nhất cho phép là 2,5 V mỗi cell.[1] Tùy nhà sản xuất, mạch bảo vệ của pin Li-ion ngắt trong khoảng 2,2 V đến 2,9 V mỗi cell.[11]

Cảnh báo xả quá mức trong tài liệu cell

Tài liệu cell EVE LF280K ghi cần lắp hệ thống quản lý pin để ngăn xả quá mức khi sử dụng.[23] Tài liệu EVE LF280K ghi xả quá mức làm cell hỏng hẳn và gây nguy cơ mất an toàn.[23] Phép thử an toàn xả quá mức trong tài liệu EVE LF280K xả cell với dòng 1C tới 0 V.[23]

Quy đổi ngưỡng cell ra điện áp bộ pin

Ghép cell nối tiếp làm tăng điện áp của bộ pin.[22] Giả định một bộ pin gồm 16 cell LFP nối tiếp và các cell bằng nhau, điện áp ngắt của bộ pin là 16 × 2,5 = 40 V. BMS của pin Victron Lithium Smart ngắt tải ngay khi một cell bất kỳ chạm ngưỡng Allowed-To-Discharge.[6] Dải điện áp của bộ pin theo số cell nối tiếp được trình bày ở bài Dải điện áp pin.

Mục 8 áp các ngưỡng này vào một pin cụ thể có BMS và biến tần đi kèm.

Bước 1: xác định loại pin và BMS đi kèm

Victron Lithium Battery Smart là dòng pin lithium sắt phosphate (LiFePO4) 12,8 V và 25,6 V.[30] Pin Victron Lithium Battery Smart cần một trong các BMS VE.Bus BMS, smallBMS, Smart BMS 12/200, Smart BMS CL 12/100 hoặc Lynx Smart BMS.[30] Với điện áp định mức cell LFP 3,2 V, pin 12,8 V tương ứng 12,8 / 3,2 = 4 cell nối tiếp.[4][22]

Bước 2: đọc ngưỡng cảnh báo trước

Ngưỡng cảnh báo trước của pin Victron Lithium Smart mặc định 3,10 V mỗi cell, chỉnh được từ 2,80 V đến 3,15 V.[6] Đặt ngưỡng cảnh báo trước cao hơn cho cảnh báo đến sớm hơn.[6] Giữa cảnh báo trước và lúc hệ ngắt luôn có ít nhất 30 giây.[6]

Bước 3: đọc ngưỡng ngắt tải Allowed-To-Discharge

Ngưỡng Allowed-To-Discharge mặc định 2,80 V, là điện áp cell thấp nhất tại đó pin không còn được phép xả.[6] Ngưỡng Allowed-To-Discharge chỉnh được từ 2,60 V đến 2,80 V.[6] Ở 2,8 V pin còn khoảng 3% dung lượng, ở 2,6 V còn khoảng 1%.[6] Với pin 100 Ah, 3% tương ứng 0,03 × 100 = 3 Ah, còn 1% tương ứng 0,01 × 100 = 1 Ah. Mức Allowed-To-Discharge được khuyên giữ nguyên; mức thấp hơn chỉ hợp với hệ khẩn cấp cần xả pin tới mức sâu nhất có thể.[6]

Bước 4: so ngưỡng ngắt với ngưỡng gây hỏng

Pin Victron Lithium Smart 12,8 V hỏng khi điện áp đầu cực dưới 10 V hoặc một cell dưới 2,5 V.[5] Bốn cell ở 2,5 V cho 4 × 2,5 = 10 V, khớp ngưỡng điện áp đầu cực hãng ghi. Ngưỡng ngắt mặc định 2,80 V cao hơn ngưỡng hỏng 2,5 V một khoảng 2,80 trừ 2,5 bằng 0,30 V mỗi cell. Ở mức chỉnh thấp nhất 2,60 V, khoảng cách này còn 2,60 V trừ 2,5 V bằng 0,10 V.

Bước 5: tính thời gian tải chờ làm cạn phần dự trữ

Dung lượng (Ah) bằng dòng xả (A) nhân thời gian xả (h).[14][31] Từ đó, thời gian xả (h) bằng dung lượng còn lại (Ah) chia cho dòng tiêu thụ (A). Sau khi BMS ngắt, pin còn dự trữ khoảng 1 Ah cho mỗi 100 Ah dung lượng.[7] Với pin 200 Ah, phần dự trữ là 200 / 100 × 1 = 2 Ah. Dòng 10 mA bằng 0,01 A, làm cạn 2 Ah sau 2 / 0,01 = 200 giờ, tức khoảng 200 / 24 ≈ 8,3 ngày. Kết quả khớp ghi chú của hãng: dòng 10 mA có thể làm hỏng pin 200 Ah nếu để cạn quá 8 ngày.[7]

Bước 6: đọc mã cảnh báo thấp áp

Mã W-SL11 báo một hoặc nhiều cell đã xuống dưới ngưỡng cảnh báo trước, và pin cần được sạc lại sớm nhất có thể.[5] Mã A-SL11 báo cell đã xuống dưới mức Allowed-To-Discharge, việc xả bị chặn.[5] Mã A-SL11 chỉ xóa khi mọi cell đạt 3,2 V.[5]

Bước 7: phục hồi pin bị xả quá sâu

Quy trình phục hồi của hãng không bảo đảm thành công, và luôn cần người giám sát có mặt.[5] Nếu một cell dưới 2,0 V, pin được sạc với dòng 0,1 A tới khi cell thấp nhất đạt 2,5 V.[5] Quy trình dừng ngay nếu pin nóng hoặc phồng, và dừng hẳn nếu không cell nào tăng áp trong nửa giờ đầu.[5] Pin bị hỏng do xả quá sâu không còn được bảo hành.[5]

Bước 8: kiểm tra pin sau phục hồi

Sau quy trình phục hồi, các cell cần lệch nhau không quá 0,1 V.[5] Sau thời gian nghỉ, pin 12,8 V cần nằm trên 12,8 V, ví dụ 13,2 V trở lên.[5] Sau 24 giờ nghỉ, pin dưới 12,8 V hoặc có cell lệch rõ là pin không phục hồi được.[5]

Mục 9 gom các cách phòng tránh và khắc phục xả quá mức cho người dùng pin lưu trữ.

Sạc lại ngay sau khi BMS ngắt tải

Pin Victron Lithium Smart không được để xả cạn hoàn toàn trong bất kỳ trường hợp nào.[7] Khi cảnh báo trước bật hoặc BMS đã ngắt tải, pin phải được sạc lại ngay.[7] Người dùng pin Victron Lithium Smart được khuyên làm quen với cảnh báo trước và xử lý ngay khi cảnh báo bật, để hệ không bị ngắt.[7]

Bảo quản pin theo mức sạc hãng khuyên

Cell EVE LF280K được khuyên cất ở 3,0 V đến 3,3 V, tương ứng 30% đến 50% SOC.[23] Trong thời gian cất, cell EVE LF280K cần được sạc và xả mỗi 6 tháng, và giữ điện áp trên 2,9 V.[23] Các hãng pin khuyên cất pin Li-ion ở mức sạc từ 40% đến 50%.[11] Pin Li-ion và ắc quy chì axit không được xả cạn hoàn toàn, và phải cất kèm phần điện còn lại.[21] Pin Victron Lithium Smart được khuyên cất ở trạng thái gần đầy, rồi ngắt hệ DC khỏi pin.[7]

Kích pin (Boost) là gì?

Kích pin (Boost) là cách cấp một dòng sạc nhỏ để kích hoạt lại mạch bảo vệ của pin Li-ion đã ngủ.[11] Nếu điện áp cell về mức đúng, bộ sạc chuyển sang sạc thường.[11] Mạch bảo vệ tắt pin và làm pin không dùng được khi pin bị xả quá mức.[11] Pin cần được bỏ nếu điện áp không lên mức bình thường trong một phút kích.[11] Pin lithium đã nằm dưới 1,5 V mỗi cell từ một tuần trở lên không được kích lại.[11] Bên trong các cell đó có thể đã hình thành cầu đồng gây ngắn mạch một phần hoặc toàn phần.[11]

Pin đã bị xả quá mức có nên dùng tiếp?

BMS không nên cho bộ pin hoạt động lại sau một lần xả sâu, vì có thể xảy ra ngắn mạch do ăn mòn.[25] Cell Li-ion đã xuống dưới 2 V nếu được sạc lại có thể mất ổn định và nóng quá mức.[21] Trên cell graphite NCR18650B, mẫu xả tới 110% độ sâu xả vẫn sạc lại được, dung lượng giảm 2% khi sạc và 3% khi xả.[13] Các mẫu xả sâu hơn 110% bị hỏng không phục hồi và không sạc lại được.[13]

Mục 10 trả lời các câu hỏi thường gặp về bảo vệ xả quá mức.